JP2010242763A - 空気圧装置ステーション及び空気圧装置の収納ボックス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる空気圧装置10と、空気圧装置10を複数収納できると共に閉鎖空間に収納することで防音する収納ボックス20と、空気圧装置10によって加熱された収納ボックス20内を冷却すべく、収納ボックス20内で実質的に下方から上方への一方向へ流れる冷却用空気流を発生させる送風装置40とを具備する。
【選択図】図1
Description
これに対して、本出願人は、真空ポンプ等の発熱体を個々に収納する二重構造の防音ボックスを提案してある(特許文献1、特許文献2参照)。
この防音ボックスによれば、防音ボックスの内部と二重構造をした壁内部とに亘って気体を送風ファンで強制的に循環させて冷却すると共に、壁の内面に沿って吸音材を被着して防音している。また、特許文献2の防音ボックスでは、冷却空気の流れを均等に二方向に分流した後に吹き付けるように構成したので機器を均一に冷却することができる。
そこで本発明の目的は、複数の空気圧装置を、集中的に収納して防音すると共に、好適に冷却して集中的に管理できる空気圧装置ステーション及び空気圧装置の収納ボックスを提供することにある。
本発明にかかる空気圧装置ステーションの一形態によれば、真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる空気圧装置と、該空気圧装置を複数収納し防音する収納ボックスと、前記空気圧装置によって加熱された前記収納ボックス内を、外気を取り入れて冷却すべく、該収納ボックス内で実質的に下方から上方へ流れる冷却用空気流を発生させて排気する送風装置とを具備することを特徴とする。
また、本発明にかかる冷却手段を備える空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記送風装置が、外気を取り入れて冷却すべく、前記収納ボックス内で実質的に下方から上方へ流れる冷却用空気流を発生させて排気するように設けられていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる循環用の空気流路を備える空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記送風装置が、該空気圧装置を複数収納する前記収納ボックス内で実質的に下方から上方へ流れる冷却用空気流を発生させるように配設されていることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記収納ボックス内には高さ方向の中途部に前記空気圧装置が載置される棚状支持部が少なくとも一段設けられ、該棚状支持部は前記冷却用空気流の流れを許容するように開放部を有することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記冷却用空気流の流路中の各空気圧装置が載置される位置よりも上側に、前記空気圧装置の発熱によって加熱された空気を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記送風装置が、各空気圧装置が載置された位置よりも上側に設けられ、空気圧装置と送風装置との間に冷却手段を配置することを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記冷却手段は、水冷式の冷却器であることを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記空気圧装置から排気される加熱空気を導いて吐出させる排気用配管が設けられ、該排気用配管の排気口が、前記冷却用空気流の流路中の各空気圧装置が載置された位置よりも上側で且つ前記冷却手段の下側に設けられたことを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記排気用配管の少なくとも一部が、前記冷却用空気流によって冷却されるべく、該冷却用空気流の流路中の各空気圧装置が載置された位置よりも上側で且つ前記冷却手段の下側に配置されたことを特徴とすることができる。
また、本発明にかかる空気圧装置ステーションの一形態によれば、前記フィルタは板状で且つ折り畳み可能に設けられ、平板状に広げられた状態で水平方向へ差し込まれて設置されることを特徴とすることができる。
図1は、本発明にかかる空気圧装置ステーションを概念的に説明する斜視図である。
図1では、空気圧装置10が載置される棚状支持部30を、複数段に設けた空気圧装置ステーションを示してある。
この空気圧装置10とは、真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる装置のことであり、コンプレッサー装置も含まれる。
そして、空気圧装置10を除いた空気圧装置ステーションの構成が、空気圧装置の収納ボックスとなっている。
40は送風装置であり、空気圧装置10によって加熱された収納ボックス20内を冷却すべく、その収納ボックス20内で実質的に下方から上方への一方向へ流れる冷却用空気流を発生させる。本形態例では、軸流ファン(有圧換気扇)が採用されている。
吸音材24としては、スポンジ状の樹脂材から成る所定厚さのシート状部材を採用できる。この吸音材24は、壁部の内面を被覆するように、接着或いは別途の取付け手段によって固定されていればよい。なお、収納ボックス20の壁部に組み込めれば、ゴム等の他の材質で他の形態の吸音材24を用いても良いのは勿論である。
このように複数段の棚状支持部30によって、複数の空気圧装置10を立体的に好適に収納することができる。従って、それらの設置スペースを小さくできる効果がある。
また、棚状支持部30には開放部31があるため、冷却空気がスムースに流れ、収納ボックス20内を好適に冷却できる。また、通気抵抗を低く抑えることができ、送風装置40の負担を軽減できる。
これにより、各空気圧装置10によって加熱された空気の上昇気流といっしょに、下から上への一方向の冷却用空気の流れを好適に発生させることができる。つまり、対流現象と送風装置40による空気の流れを一致させて、効率良く送風することができる。
また、後述する構成要素を含めて各構成が直列に配置された状態となり、冷却用空気流の妨げとなる要素が少なく、送風装置40の送風ロスが小さい効果もある。
この冷却手段50は、冷却用空気流の流路中における送風装置40の下側に配置されている。つまり、各空気圧装置10より風下で、送風装置40より風上に配されている。これにより、送風装置40が加熱されることがなく、過熱による送風装置40の不具合の発生を防止できる。
また、この冷却手段50は、水冷式の冷却器50a(図6〜9参照)とすることができる。工場内で用意されている冷却水を好適に利用することができる。
水冷式の冷却器50aによれば、水量・水温を変えることにより、排出する空気の冷却度合い(温度)を適宜調整できる。また、従来は発生した熱を空調によって除去していたが、工業用水を利用できるため、ランニングコストの大幅な削減になる。
12は接続口であり、ホース11が内側から接続されており、収納ボックス20の前面の下部に配設されている。この接続口12を介して、各空気圧装置10に連結されているホース11と、外部で空気圧を利用して仕事をする作業装置とを接続できることができる。なお、接続口12は収納ボックス20の後面に配設されてもよい。
そして、これらのホース11が、冷却用空気流の流路中の各空気圧装置10が載置される位置よりも下側を通るように配管されている。
これにより、特に空気圧装置10からの加圧空気を外部の装置に供給する際の加熱された加圧空気を冷却することができる。空気圧装置10のアフタークーラーとなり、好適な加圧空気を排出できる。
なお、接続口12の配設位置は、収納ボックス20の前面に限定されるものでなく、収納ボックス20の後面であってもよい。
図2は、本発明にかかる収納ボックスの棚状支持部の一形態を説明する斜視図である。また、図3は収納ボックスのラック構造全体の骨組みを説明する斜視図である。また、図4は棚状支持部が収納ボックスを構成する支柱に支持される構造を説明する斜視図である。
この収納ボックス20は、真空ポンプやブロア等の複数の被収納物を立体的に収納できるようにその被収納物が載置される棚状支持部30を備え、正面が開放可能に設けられた直方体状の箱体21である(図1及び図3等参照)。本形態例では、被収納物が空気圧装置10であり、空気圧装置ステーションに用いる収納ボックスとなっている。
また、このビーム60は、箱体21内にあって、上側の水平面61が外側に位置すると共に下側の水平面62が内側に位置するように配設されている。
また、ラダー70が、ビーム60の上側の水平面61と下側の水平面62との両方によって受けられて支持されている。このため、耐荷重強度を確保でき、重量物である空気圧装置10を好適に支持できる。
また、立板部63に開口した貫通孔65が左右方向に長い長孔に設けられている。これによれば、ラダー70を所望の位置に容易に固定することができる。
ラダー70は、下面が開いた断面コの字状に折り曲げられた金属板材から形成され、ラダー70の両端部であって延長平板部73の下側に形成される端面部77は、金属部材の側板部74を内側へ折り曲げて形成されている。
以上のようにビーム60とラダー70は、金属板材を折り曲げて形成できるため、容易に製造できる。
これによれば、一対のビーム60、60と一対の側部ビーム80、80とによって、矩形の枠体33から構成される棚状支持部30が形成されることになり、箱体21の強度を向上できる。従って、被収納物を好適に支持できる。
図5は収納ボックス20内での各空気圧装置10の配置及び各配管等を説明する正面図である。図6〜9は収納ボックス20内での特定の空気圧装置10の配置及び配管等を説明する側面図である。
このように、各空気圧装置10が載置された位置よりも上側で加熱空気が排気されることで、空気圧装置10が過熱されることで発生する不具合を防止できる。特に、各空気圧装置10に使用されている軸受の寿命を大幅に延ばすことができ、ランニングコスト(特に保全費用)を低減できる。
図6は、図5のA矢視図であり、空気作業装置から空気を吸引する減圧を発生させる真空ポンプ装置10aの配管(減圧空気の吸引配管と加熱空気の排気用配管)について示してある。なお、図中の矢印は空気の流れを示している。
ホース11aは、真空ポンプ装置10aからの空気を外部の空気作業装置から吸引する配管となっている。このホース11aの下側の部分が、冷却用空気流の流路中の各空気圧装置10が載置される位置よりも下側を実質的に水平に通るように配管されている。
また、排気用配管13aは、真空ポンプ装置10aからの廃棄すべき高温の加熱空気を導いて排気させる管路となっている。
小ボックス部26は、上面が冷却器50aに連通するように開放されており、下面には開口26aが設けられている。これにより、冷却用空気流が流れるようになっている。また、この小ボックス部26内の内部空間は、冷却用空気が下から上へ流れる際に排気口15から排気された加熱空気と混合されるミキシング空間27となっている。加熱空気は高温になっており、冷却用空気と混合・希釈されて熱が分散され、冷却効率が向上される。
ホース11bは、ポンプ装置10bからの加圧空気を外部の空気作業装置へ供給する配管となっている。このホース11bの下側部分が、冷却用空気流の流路中の各空気圧装置10が載置される位置よりも下側を水平に通るように配管されている。このように配管されているため、前述したようにアフタークーラーの効果がある。
また、排気用配管13bは、ポンプ装置10bからの廃棄すべき高温の加熱空気を導いて排気させる管路となっている。
なお、この排気用配管13bの上部13zの先端には、排気される加熱空気の排気圧を調整できる調整弁17が設けられている。本形態例では、小ボックス部26の外側に排気圧を調整する際のバネ圧を変更するための操作部17aが露出しており、小ボックス部26の内側に排気口15bが位置するように配置されている。
前述したように排気用配管13bの上部13zが冷却用空気流によって冷却されるから、調整弁17の操作部17aが高温になることを防止でき、作業者は好適に操作できる。
このように配管することで、図6に示した形態例とは空気圧装置が真空ポンプ装置10aとブロア装置10cとで相違するが、同様の作用効果を得ることができる。
このように配管することで、図7に示した形態例とは空気圧装置がポンプ装置10bとブロア装置10dとで異なるが、同様の作用効果を得ることができる。なお、本形態例では、冷却用空気流によって冷却される排気用配管の部分がないことや、調整弁の代わりに安全弁18を設けたという構成の点でも、図7の形態例とは相違する。
本形態例の吸入口19は、収納ボックス20の最下面に設けられ、脚92の高さ分(図1参照)が床面から離れていることで、空気の流通部が確保されている。
また、このフィルタ90は、板状で且つ折り畳み可能に設けられ、図11のように平板状に広げられた状態で水平方向へ差し込まれて設置されるように設けられている。本形態例では、図1に示すように、収納ボックス20の前面に水平に設けられたスリット状の差込口91から差し込まれる。このため、場所を取らずに交換及び保管できる。なお、フィルタ90の折り曲げ部90aはゴム又は布材で設けることができる。また、フィルタ素材としては、例えば、合成樹脂繊維製のネットを採用すればよい。
28はダクトであり、各空気装置10の排気用配管13が接続されている。このため、そのダクト28内へ、安全弁からの排気を含む高温の排気が集中的に流入する(図12に示す矢印を参照)。なお、ダクト28(図12及び図13参照)の内部空間では、排気された加熱空気が、外部から流入する冷却用空気と混合されて希釈される。このため、このダクト28の内部空間によれば、図6〜8に示したミキシング空間27と同様に排気の熱を分散して冷却効率を向上できる。また、このダクト28は、水冷コンデンサ50aの外側(冷却用空気流の流れについて水冷コンデンサ50aの上流側)に配設されている。そして、収納ボックス20の最下部に送風機(有圧換気扇40)が配設されている。
このため、排気が水冷コンデンサ50aによって熱交換されて冷却された後の空気と、外気が水冷コンデンサ50aによって冷却された後の空気とが、下降流(ダウンフロー)の冷却用空気流(風)となって、空気圧装置10(ポンプ10aやブロア10c)の表面に沿って流れる。これにより、ポンプ10aやブロア10cを好適に冷却できる。このとき、給気仕様の有圧換気扇40が最下部に配置されているため、整流された風が流れやすく、冷却効率を高めることができる利点もある。
そして、有圧換気扇40によって、ポンプ10aやブロア10cを冷却した後の空気を、収納ボックス20の外へ排出できる(図12に示す白矢印を参照)。
なお、有圧換気扇40は、羽根車の回転方向と羽根の取付け向きを変更することで、風の流れを簡単に変えることができ、排気仕様、給気仕様のどちらでも対応できる。このため、空気圧装置ステーションの稼動条件に応じて風の流れ方向を変更することは、容易に行うことができる。
図13に明らかなように、本実施例では、有圧換気扇40が、水冷コンデンサ50aの内側に設置されている。この有圧換気扇40は、空気圧装置10によって加熱された収納ボックス20内を冷却すべく、その収納ボックス20内を下降する冷却用空気流(ダウンフロー)を発生させる(図13に示す矢印を参照)。これによっても、実施例1と同様にポンプ10aやブロア10cを好適に冷却し、所要の低温となった空気を収納ボックス20の外へ排気できる。
55は循環用の空気流路であり、冷却用空気流を収納ボックス20内で循環させるための通路である。本実施例では、収納ボックス20とその収納ボックス20を内蔵するキャビネット(外部収納ボックス56)とによって二重構造に設けられることで、循環用の空気流路55が形成されている。つまり、内部の収納ボックス20の外面と外部収納ボックス56の内面との間に設けられた空間が循環用の空気流路55となっている。
循環用の空気通路55は、これに限らず、内部の収納ボックス20の上端部と下端部とを連通すべく、その収納ボックス20の外部に設けられた通路であればよい。従って、配管(ダクト)によって循環用の空気流路55を構成してもよい。
これにより、空気圧装置10を複数収納する収納ボックス20内で実質的に下方から上方へ流れる冷却用空気流(上昇流)が生じており、前述したように空気圧装置10を効果的に冷却できる。
また、収納ボックス20内を通過した後の空気は、ダクト28内へ吐出された空気圧装置10の排気と共に、水冷コンデンサ50aを通過して冷却され、循環用の空気流路55を下降して循環する(図14に示す矢印参照)。なお、空気が水冷コンデンサ50aの内側から外側へ流れるため、ダクト28は水冷コンデンサ50aの内側に設けられている。
これにより、収納ボックス20内の加熱された空気を効率良く好適に冷却できる。
なお、有圧換気扇40の設置場所は、本実施例に限定されず、基本的循環空気通路中の他の位置に設置してもよい。但し、有圧換気扇40が高温の空気に曝されることで不具合が生じることを防止するため、空気圧装置10の直上に設置する場合は注意が必要である。
この実施例でも、収納ボックス20の最下部に有圧換気扇40が配設されている。この有圧換気扇40によれば、収納ボックス20内の空気を吸引して循環用の空気流路55へ吐出させる。そして、循環用の空気流路55を通過した空気は、ダクト28内へ吐出された空気圧装置10の排気と共に、水冷コンデンサ50aを通過して冷却され、収納ボックス20内へ再度流入して循環する(図15に示す矢印参照)。なお、空気が水冷コンデンサ50aの外側から内側へ流れるため、ダクト28は水冷コンデンサ50aの外側に設けられている。
これによっても、収納ボックス20内の加熱した空気圧装置10を冷却用空気流によって好適に冷却できる。
また、有圧換気扇40は閉回路中に設置してあって、空気が循環されるため、収納ボックス20から塵埃を吸い込まない。このため、有圧換気扇40が吸い込んだ塵埃を含む空気を外部へ放出することがない。従って、周囲の環境を汚染しないという利点がある。
さらに、排気を空気圧装置ステーションの外へ出さないため、排気を整流するスペースが不要となり、設置スペースを小さくできる。また、循環する空気に対しては、周囲(外気)の温度等が変化してもその影響が小さく、安定的な運転ができる。反対に、周囲の環境に及ぼす影響を小さくできるため、エネルギー消費を全体として低減できる利点もある。
さらに、空気圧装置ステーション内部が密閉されるため、外界の影響を受けない代わりに空気圧装置10の運転状況の影響を直接的に受け、その内部の環境が変動しやすくなる。これに対しては、空気圧装置ステーション内部の空気圧装置10や循環空気が過熱したり、冷え過ぎないように、冷水の温度管理や水量管理をする適正な制御装置を設けることができる。
また、空気圧装置ステーション内部で塵埃が発生する場合は、その塵埃を除去するフィルタ装置を設けてもよい。
印刷工場では、印刷用紙の吸着や搬送を行う装置を稼動するため、多くの真空ポンプやブロア等の空気圧装置を使用している。また、品質の高い印刷のためには、室温を一定の例えば25℃に維持することを要する。
本発明にかかる空気圧装置ステーションによれば、複数の空気圧装置を好適に収納できると共に、温度管理等を好適に行って室内環境を好適な状態に維持できるため、印刷工場等の工場室内の課題を好適に解決できる。
11 ホース
12 接続口
13 排気用配管
15 排気口
20 収納ボックス
21 箱体
24 吸音材
25 支柱
30 棚状支持部
31 開放部
40 送風装置(有圧換気扇)
50 冷却手段
50a 冷却器(水冷コンデンサ)
55 循環用の空気流路
56 外部収納ボックス
60 ビーム
61 上側の水平面
61a 水平板部
62 下側の水平面
62a 水平板部
63 立板部
65 貫通孔
70 ラダー
71 上面部
72 下面部
73 延長平板部
74 側板部
75 雌ネジ部
77 端面部
80 側部ビーム
90 フィルタ
Claims (13)
- 真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる空気圧装置と、
該空気圧装置を複数収納し防音する収納ボックスと、
前記空気圧装置によって加熱された前記収納ボックス内を、外気を取り入れて冷却すべく、該収納ボックス内で実質的に下方から上方へ流れる冷却用空気流を発生させて排気する送風装置とを具備し、
前記送風装置が、各空気圧装置が載置された位置よりも上側に、空気を下側から吸引して上側へ吐出するように設けられたことを特徴とする空気圧装置ステーション。 - 真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる空気圧装置と、
該空気圧装置を複数収納し防音する収納ボックスと、
前記空気圧装置によって加熱された前記収納ボックス内を冷却すべく、該収納ボックス内を流れる冷却用空気流を発生させる送風装置と、
前記冷却用空気流を通過させて冷却すべく設けられた水冷式の冷却器等の冷却手段とを具備し、
前記送風装置が、各空気圧装置が載置された位置よりも上側に、空気を下側から吸引して上側へ吐出するように設けられたことを特徴とする空気圧装置ステーション。 - 真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる空気圧装置と、
該空気圧装置を複数収納し防音する収納ボックスと、
前記空気圧装置によって加熱された前記収納ボックス内を、外気を取り入れて冷却すべく、該収納ボックス内で実質的に下方から上方へ流れる冷却用空気流を発生させて排気する送風装置とを具備し、
前記冷却用空気流の流路中の各空気圧装置が載置される位置よりも上側に、前記空気圧装置の発熱によって加熱された空気を冷却する冷却手段を設け、
前記送風装置が、各空気圧装置が載置された位置よりも上側に設けられ、空気圧装置と送風装置との間に冷却手段を配置することを特徴とする空気圧装置ステーション。 - 真空ポンプやブロア等の負圧や正圧の空気圧を生じさせる空気圧装置と、
該空気圧装置を複数収納し防音する収納ボックスと、
前記空気圧装置によって加熱された前記収納ボックス内を冷却すべく、該収納ボックス内を流れる冷却用空気流を発生させる送風装置と、
前記冷却用空気流を通過させて冷却すべく設けられた水冷式の冷却器等の冷却手段とを具備し、
前記冷却用空気流の流路中の各空気圧装置が載置される位置よりも上側に、前記空気圧装置の発熱によって加熱された空気を冷却する冷却手段を設け、
前記送風装置が、各空気圧装置が載置された位置よりも上側に設けられ、空気圧装置と送風装置との間に冷却手段を配置することを特徴とする空気圧装置ステーション。 - 前記送風装置が、各空気圧装置が載置された位置よりも上側に、空気を下側から吸引して上側へ吐出するように設けられたことを特徴とする請求項3又は4記載の空気圧装置ステーション。
- 前記送風装置が、外気を取り入れて冷却すべく、前記収納ボックス内で実質的に下方から上方へ流れる冷却用空気流を発生させて排気するように設けられていることを特徴とする請求項2、4又は5記載の空気圧装置ステーション。
- 前記冷却用空気流を収納ボックス内で循環させるべく循環用の空気流路を備えることを特徴とする請求項2又は4記載の空気圧装置ステーション。
- 前記送風装置が、該空気圧装置を複数収納する前記収納ボックス内で実質的に下方から上方へ流れる冷却用空気流を発生させるように配設されていることを特徴とする請求項7記載の空気圧装置ステーション。
- 前記収納ボックスの壁部の内面に吸音材を設けたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7又は8記載の空気圧装置ステーション。
- 前記空気圧装置からの加圧空気や減圧空気を外部の装置に供給するためのホースが、前記冷却用空気流の流路中の各空気圧装置が載置される位置よりも下側を通るように配管されたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8又は9記載の空気圧装置ステーション。
- 前記空気圧装置から排気される加熱空気を導いて吐出させる排気用配管が設けられ、該排気用配管の排気口が、前記冷却用空気流の流路中の各空気圧装置が載置された位置よりも上側で且つ前記冷却手段の下側に設けられたことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9又は10記載の空気圧装置ステーション。
- 前記排気用配管の少なくとも一部が、前記冷却用空気流によって冷却されるべく、該冷却用空気流の流路中の各空気圧装置が載置された位置よりも上側で且つ前記冷却手段の下側に配置されたことを特徴とする請求項11記載の空気圧装置ステーション。
- 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11又は12記載の空気圧装置ステーションの前記空気圧装置を除いた構成であることを特徴とする空気圧装置の収納ボックス。
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